高中物理最新高考专题复习选修31电场《电场力的性质》含答案.docx

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高中物理最新高考专题复习选修31电场《电场力的性质》含答案

1．电场强度

1.电场强度E：

①意义：

反映电场和的物理量，是矢量．

②定义：

放入电场中某点的试探电荷所受跟它的的比值，叫该点的电场强度．即：

E=单位：

，

③场强的方向：

规定在电场中某点的受力方向为该点的场强方向．

（说明：

电场中某点的场强与放入场中的试探电荷，而是由该点的位置和场源电何来决定．）

2点电荷的电场强度：

＝，其中Q为场源电荷，E为场中距Q为r的某点处的场强大小．对于求均匀带电的球体或球壳外某点的场强时，r为该点到球心的距离．

3电场强度的叠加：

当存在多个场源电荷时，电场中某点的场强为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的

1、下列说法中正确的是（）

A．电场强度反映了电场的力的性质，因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比

B．电场中某点的场强等于F/q，但与检验电荷的受力大小及带电量无关

C．电场中某点的场强方向即检验电荷在该点的受力方向

D．公式E=F/q和E=kQ/r2对于任何静电场都是适用的

2.电场线

（1）电场线：

为形象描述电场而引入的假想曲线．

①电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷．

②电场线不相交，也不相切，更不能认为电场就是电荷在电场中的运动轨迹．

③同一幅图中，场强大的地方电场线较密，场强小的地方电场线较疏．

2关于电场强度和电场线，下列说法正确的是

A．在电场中某点放一检验电荷后，该点的电场强度会发生改变

B．由电场强度的定义式E=F/q可知，电场中某点的E与q成反比，与q所受的电场力F成正比

C．电荷在电场中某点所受力的方向即为该点的电场强度方向

D．初速为零、重力不计的带电粒子在电场中运动的轨迹可能不与电场线重合

E．在静电场中释放的点电荷，在电场力作用下一定沿电场线运动

F．电场线的切线方向一定与通过此处的正电荷运动方向相同

G．电场线的切线方向一定与通过该点的正电荷的加速度方向相同

H．电场线是从正电荷出发到负电荷中止．

（2）常见电：

线分布:

场强度的计算与叠加

3．图中a、b是两个点电荷，它们的电量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点。

下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧？

A．Q1、Q2都是正电荷，且Q1＜Q2 

B．Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1>|Q2|

C.Q1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|＜Q2 

D.Q1、Q2都是负电荷，且|Q1|>|Q2|

【例4】（2011·重庆·19）如题图4所示，电量为＋q和－q的点电荷分别位于正方体的顶点，正方体范围内电场强度为零的点有（　　）

A．体中心、各面中心和各边中点

B．体中心和各边中点

C．各面中心和各边中点

D．体中心和各面中心

训练1如图3所示，位于正方形四个顶点处分别固定有点电荷A、B、C、D，四个点电荷的带电量均为q，其中点电荷A、C带正电，电荷B、D带负电荷，试确定过正方形中心O并与正方形垂直的直线上到O点距离为x的P点的电场强度的大小和方向。

]

例5．（2013·全国新课标Ⅰ·15）如图10，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q（q>0）的固定点电荷．已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为（k为静电力常量）（　　）

A．k

B．k

C．k

D．k

等量同种点电荷和等量异种点电荷的电场线的比较

比较项目

等量异种点电荷

等量同种点电荷

电场线分布图

连线中点O处的场强

连线上的场强大小和方向（从左到右）

沿中垂线由O点向外场强大小和方向

关于O点对称的A与A′、B与B′的场强

例5．两个等量正点电荷位于x轴上，关于原点O呈对称分布，下列能正确描述电场强度E随位置x变化规律的图是

例6

　如图所示，两个带等量负电荷的小球A、B（可视为点电荷），被固定在光滑的绝缘水平面上，P、N是小球A、B连线的水平中垂线上的两点，且PO＝ON.现将一个电荷量很小的带正电的小球C（可视为质点）由P点静止释放，在小球C向N点运动的过程中，下列关于小球C的说法可能正确的是（　　）

A．速度先增大，再减小

B．速度一直增大

C．加速度先增大再减小，过O点后，加速度先减小再增大

D．加速度先减小，再增大

【突破训练】6如图3，M、N为两个等量同种电荷，在其连线的中垂线上的P点（离

O点很近）放一静止的点电荷q（负电荷），不计重力，下列说法中正确的是（）

A．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大

B．点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越小，速度越来越大

C．点电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值

D．点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度速度为零　

例7．用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱．如图3甲是等量异种点电荷形成电场的电场线，图乙是场中的一些点：

O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称．则（　　）

图3

A．B、C两点场强大小和方向都相同

B．A、D两点场强大小相等，方向相反

C．E、O、F三点比较，O点场强最强

D．B、O、C三点比较，O点场强最弱

7如图8所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a和c关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上．以下判断正确的是（　　）

A．b点场强大于d点场强

B．b点场强小于d点场强

C．a、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差

D．试探电荷从a经b到c电场力不做功

电场力的图像

8．电荷量q=2.0×10−3C的负电荷，质量m=1.0×10−4kg，从电场中的A点沿直线运动到B点的速度图象如图所示，除了电场力外不计其他力。

（1）该电荷所受的电场力多大？

加速度多大？

（2）A、B连线上各点的场强是否相同？

若相同，大小是多大？

方向如何？

9在一个点电荷Q的电场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0m和5.0m。

放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷所带电量的关系图象如图中直线a、b所示，放在A点的电荷带正电，放在B点的电荷带负电。

（1）求B点的电场强度的的大小和方向。

（2）试判断点电荷Q的电性，并说明理由。

D．点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度速度为零　

3．一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度—时间图象如图13所示．则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的（　　）

（）

6．有一个负点电荷只受电场力的作用，从电场中的a点由静止释放，在它沿直线运动到b点的过程中，动能Ek随位移x变化的关系图象如图所示，则能与图线相对应的电场的电场线分布图是下图中的（）

【课后训练】．

1．（2011·南京模拟考试）在如图12所示的四种电场中，分别标记有a、b两点．其中a、b两点的电势相等，电场强度相同的是（　　）

图12

A．甲图中与点电荷等距的a、b两点

B．乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点

C．丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点

D．丁图中匀强电场中的a、b两点

2．（2011·新课标·20）一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的．关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）（　　）

3、如图4所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的场强大小变为E2，E1与E2之比为（　　）

A．1∶2　　　　　　　　B．2∶1

C．2∶

D．4∶

4．如图4所示，A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点，在这些点上各固定一个点电荷，除A点处的电荷量为－q外，其余各点处的电荷量均为＋q，则圆心O处

（　　）

图4

A．场强大小为

，方向沿OA方向

B．场强大小为

，方向沿AO方向

C．场强大小为

，方向沿OA方向

D．场强大小为

，方向沿AO方向

右

5.　如图7所示，a、b两点处分别固定有等量异种点电荷＋Q和－Q，c是线段中点，d是ac的中点，e是ab的垂直平分线上的一点，将一个正点电荷先后放在d、c、e点，它所受的电场力分别为Fd、Fc、Fe，则下列说法中正确的是（　　）

图7

A．Fd、Fc、Fe的方向都是水平向右

B．Fd、Fc的方向水平向右，Fe的方向竖直向上

C．Fd、Fe的方向水平向右，Fc＝0

D．Fd、Fc、Fe的大小都相等

6如图8所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a和c关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上．以下判断正确的是（　　）

图8

A．b点场强大于d点场强

B．b点场强小于d点场强

C．a、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差

D．试探电荷

7如图15所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过，电子重力不计，则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是（　　）

A．先变大后变小，方向水平向左

B．先变大后变小，方向水平向右

C．先变小后变大，方向水平向左

D．先变小后变大，方向水平向

8、等量异种点电荷的连线和中垂线如图2示，现将一个带负电的检验电荷先从图中的a点沿直线移动到b点，再从b点沿直线移动到c点，则检验电荷在此全过程中（）

A．所受电场力的方向不变

B．所受电场力的大小恒定

C．b点场强为0，电荷在b点受力也为0

D．在平面内与c点场强相同的点总共有四处

9．如图所示为两个点电荷在真空中所产生电场的电场线（方向未标出）．图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称，则下列说法中正确的是（）

A．这两点电荷一定是等量异种电荷B．这两点电荷一定是等量同种电荷

C．D、C两点的电场强度一定相等D．C点的电场强度比D点的电场强度小

7

10、如图1所示,点电荷的静电场中电场线用实线表示,，但其方向未标明，虚线是某一带电粒子通过该电场区

域时的运动轨迹。

a、b是轨迹上的两点.若带电粒子在运动中只受电场力的作用，根据此图可作出正确判断的是（）

A.带电粒子所带电荷的性质

B.a、b两点电场强度方向

C.带电粒子a、b两点处的受力方向

D.带电粒子在a、b两点的速度何处较大

一　

图13